Mitoferrin-1 - Mitoferrin-1

SLC25A37
Identifikátory
AliasySLC25A37, MFRN, MFRN1, MSC, MSCP, PRO1278, PRO1584, PRO2217, HT015, rodina nosičů rozpuštěných látek 25 členů 37
Externí IDOMIM: 610387 MGI: 1914962 HomoloGene: 74739 Genové karty: SLC25A37
Umístění genu (člověk)
Chromozom 8 (lidský)
Chr.Chromozom 8 (lidský)[1]
Chromozom 8 (lidský)
Genomické umístění pro SLC25A37
Genomické umístění pro SLC25A37
Kapela8p21.2Start23,528,956 bp[1]
Konec23,575,463 bp[1]
Ortology
DruhČlověkMyš
Entrez

51312

67712

Ensembl

ENSG00000147454

ENSMUSG00000034248

UniProt

Q9NYZ2

Q920G8

RefSeq (mRNA)

NM_016612
NM_001317812
NM_001317813
NM_001317814

NM_026331
NM_030054

RefSeq (protein)

NP_001304741
NP_001304742
NP_001304743
NP_057696

NP_080607

Místo (UCSC)Chr 8: 23,53 - 23,58 MbChr 14: 69,24 - 69,29 Mb
PubMed Vyhledávání[3][4]
Wikidata
Zobrazit / upravit člověkaZobrazit / upravit myš

Mitoferrin-1 (Mfrn1) je 38 kDa protein[5] který je kódován SLC25A37 gen u lidí.[6][7] Je členem Mitochondriální nosič (MC) Superrodina, ale její kovový náklad ji odlišuje od ostatních členů této rodiny. Mfrn1 hraje klíčovou roli v homeostáze mitochondriálního železa jako transportér železa, importující železné železo z intermembránového prostoru mitochondrií do mitochondriální matrice pro biosyntézu hemových skupin a klastrů Fe-S.[8] Tento proces je přísně regulován, vzhledem k redoxnímu potenciálu železného nákladu Mitoferrinu. Mfrn1 je paralogický k Mitoferrin-2 (Mfrn2), 39 kDa protein kódovaný SLC25A28 gen u lidí.[5] Mfrn1 je vysoce exprimován v diferenciaci erytroidních buněk a v jiných tkáních na nízkých úrovních, zatímco Mfrn2 je exprimován všudypřítomně v ne erytroidních tkáních.[9][5]

Funkce

Molekulární podrobnosti obchodování s železem pro hem a Cluster železo-síra Syntéza je stále nejasná, ale ukázalo se, že Mitoferrin-1 tvoří s oligomerními komplexy Transportér kazety vázající ATP ABCB10 a Ferrochelatáza (nebo protoporfyrin ferochelatáza).[10] Kromě toho vazba ABC10 zvyšuje stabilitu a funkčnost Mfrnl, což naznačuje, že transkripční a posttranslační mechanismy dále regulují buněčnou a mitochondriální homeostázu železa.[11]Rekombinantní Mfrn1 in vitro má mikromolární afinitu k následujícím přechodovým kovům první řady: železo (II), mangan (II), kobalt (II) a nikl (II).[12] Transport železa Mfrn1 byl rekonstituován v proteolipozomech, kde byl protein také schopen transportovat mangan, kobalt, měď a zinek, přesto přes výše uvedenou afinitu diskriminoval nikl.[12] Zejména se zdá, že Mfrn1 transportuje volné ionty železa na rozdíl od jakéhokoli druhu chelatovaného komplexu železa.[12] Navíc Mfrn1 selektuje proti dvojmocným alkalickým iontům.[12]Mfrn1 a jeho paralog Mfrn2 mají doplňkové funkce, ačkoli přesný vztah je stále nejistý. Například produkce hemu je obnovena expresí Mfrn2 v buňkách umlčených pro Mfrn1 a ektopickou expresí Mfrn1 v nerytyroidních buňkách umlčených pro Mfrn2, kde se Mfrn1 hromadí kvůli zvýšenému poločasu proteinu.[13] Naproti tomu ektopická exprese Mfrn2 nedokázala obnovit hemový produkt v erytroidních buňkách umlčených pro Mfrn1, protože Mfrn2 nebyl schopen akumulovat se v mitochondriích.[13]

Klinický význam

Mitoferrin-1 se podílí na onemocněních spojených s defektní homeostázou železa, která vede k nerovnováze železa nebo porfyrinu.[14] Může k tomu přispět například abnormální výraz Mfrn1 Erytropoetická protoporfyrie,[15] porfyrinové onemocnění spojené s mutacemi v Ferrochelatáza enzym.[15] Selektivní delece Mfrn1 u dospělých myší vedla spíše k těžké anémii než k porfyrii[16] pravděpodobně proto Protein vázající prvek reagující na železo (konkrétně IRE-BP1) transkripčně reguluje biogenezi porfyrinu a inhibuje jej v nepřítomnosti Mfrnl.[9]Mfrn1 se také podílí na depresi[17] a myelinový displastický syndrom.[18]

Studie na zvířatech

Význam Mitoferrinů v biosyntéze hemu a klastru Fe-S byl poprvé objeven u anemické mutanty zebrafish frascati.[6] Studie na myších odhalily, že úplná delece Mfrn1 vedla k embryonální letalitě, zatímco selektivní delece u dospělých způsobila těžkou anémii, jak je uvedeno výše.[16] Expresní myš Mfrn1 zachránila vyřazenou zebrafish, což naznačuje, že gen je vysoce evolučně konzervován.[14] Transkripční faktor, GATA-1, přímo reguluje expresi Mfrn1 v zebrafish prostřednictvím distálních cis-regulačních prvků Mfrn1.[19] v C. elegans, snížená exprese Mfrn1 vede k abnormálnímu vývoji a prodloužení životnosti zhruba o 50-80%.[20]

Viz také

Reference

  1. ^ A b C GRCh38: Vydání souboru 89: ENSG00000147454 - Ensembl, Květen 2017
  2. ^ A b C GRCm38: Vydání souboru 89: ENSMUSG00000034248 - Ensembl, Květen 2017
  3. ^ „Human PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
  4. ^ „Myš PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
  5. ^ A b C Hung HI, Schwartz JM, Maldonado EN, Lemasters JJ, Nieminen AL (leden 2013). „Mitoferrin-2-dependentní mitochondriální absorpce železa senzibilizuje lidské spinocelulární buňky hlavy a krku na fotodynamickou terapii“. The Journal of Biological Chemistry. 288 (1): 677–86. doi:10,1074 / jbc.M112.422667. PMC  3537066. PMID  23135267.
  6. ^ A b Shaw GC, Cope JJ, Li L, Corson K, Hersey C, Ackermann GE, Gwynn B, Lambert AJ, Wingert RA, Traver D, Trede NS, Barut BA, Zhou Y, Minet E, Donovan A, Brownlie A, Balzan R Weiss MJ, Peters LL, Kaplan J, Zon LI, Paw BH (březen 2006). „Mitoferrin je nezbytný pro asimilaci erytroidního železa“. Příroda. 440 (7080): 96–100. doi:10.1038 / nature04512. PMID  16511496. S2CID  4429335.
  7. ^ „Entrez Gene: SLC25A37 rodina nosičů rozpuštěných látek 25, člen 37“.
  8. ^ Hentze MW, Muckenthaler MU, Galy B, Camaschella C (červenec 2010). "Dva k tangu: regulace metabolismu železa u savců". Buňka. 142 (1): 24–38. doi:10.1016 / j.cell.2010.06.028. PMID  20603012. S2CID  23971474.
  9. ^ A b Chung J, Anderson SA, Gwynn B, Deck KM, Chen MJ, Langer NB, Shaw GC, Huston NC, Boyer LF, Datta S, Paradkar PN, Li L, Wei Z, Lambert AJ, Sahr K, Wittig JG, Chen W , Lu W, Galy B, Schlaeger TM, Hentze MW, Ward DM, Kaplan J, Eisenstein RS, Peters LL, Paw BH (březen 2014). „Železný regulační protein-1 chrání před porfyrií s deficitem mitoferrinu-1“. The Journal of Biological Chemistry. 289 (11): 7835–43. doi:10.1074 / jbc.M114.547778. PMC  4022844. PMID  24509859.
  10. ^ Chen W, Dailey HA, Paw BH (červenec 2010). „Ferrochelatáza tvoří oligomerní komplex s mitoferrinem-1 a Abcb10 pro biosyntézu hem erytroidů“. Krev. 116 (4): 628–30. doi:10.1182 / krev-2009-12-259614. PMC  3324294. PMID  20427704.
  11. ^ Chen W, Paradkar PN, Li L, Pierce EL, Langer NB, Takahashi-Makise N, Hyde BB, Shirihai OS, Ward DM, Kaplan J, Paw BH (září 2009). „Abcb10 fyzicky interaguje s mitoferrinem-1 (Slc25a37) za účelem zvýšení jeho stability a funkce v erytroidních mitochondriích“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 106 (38): 16263–8. doi:10.1073 / pnas.0904519106. PMC  2752562. PMID  19805291.
  12. ^ A b C d Christenson ET, Gallegos AS, Banerjee A (březen 2018). "Rekonstituce in vitro, funkční disekce a mutační analýza transportu kovových iontů pomocí mitoferrinu-1". The Journal of Biological Chemistry. 293 (10): 3819–3828. doi:10.1074 / jbc.M117.817478. PMC  5846140. PMID  29305420.
  13. ^ A b Paradkar PN, Zumbrennen KB, Paw BH, Ward DM, Kaplan J (únor 2009). „Regulace dovozu mitochondriálního železa prostřednictvím diferenciálního obratu mitoferrinu 1 a mitoferrinu 2“. Molekulární a buněčná biologie. 29 (4): 1007–16. doi:10.1128 / MCB.01685-08. PMC  2643804. PMID  19075006.
  14. ^ A b Shaw GC, Cope JJ, Li L, Corson K, Hersey C, Ackermann GE, Gwynn B, Lambert AJ, Wingert RA, Traver D, Trede NS, Barut BA, Zhou Y, Minet E, Donovan A, Brownlie A, Balzan R Weiss MJ, Peters LL, Kaplan J, Zon LI, Paw BH (březen 2006). „Mitoferrin je nezbytný pro asimilaci erytroidního železa“. Příroda. 440 (7080): 96–100. doi:10.1038 / nature04512. PMID  16511496. S2CID  4429335.
  15. ^ A b Wang Y, Langer NB, Shaw GC, Yang G, Li L, Kaplan J, Paw BH, Bloomer JR (červenec 2011). „Abnormální exprese mitoferrinu-1 u pacientů s erytropoetickou protoporfyrií“. Experimentální hematologie. 39 (7): 784–94. doi:10.1016 / j.exphem.2011.05.003. PMC  3143264. PMID  21627978.
  16. ^ A b Troadec MB, Warner D, Wallace J, Thomas K, Spangrude GJ, Phillips J, Khalimonchuk O, Paw BH, Ward DM, Kaplan J (květen 2011). „Cílená delece myšího genu Mitoferrin1: od anémie po protoporfyrii“. Krev. 117 (20): 5494–502. doi:10.1182 / krev-2010-11-319483. PMC  3109720. PMID  21310927.
  17. ^ Huo YX, Huang L, Zhang DF, Yao YG, Fang YR, Zhang C, Luo XJ (prosinec 2016). "Identifikace SLC25A37 jako genu pro riziko velké depresivní poruchy". Journal of Psychiatric Research. 83: 168–175. doi:10.1016 / j.jpsychires.2016.09.011. PMID  27643475.
  18. ^ Visconte V, Avishai N, Mahfouz R, Tabarroki A, Cowen J, Sharghi-Moshtaghin R, Hitomi M, Rogers HJ, Hasrouni E, Phillips J, Sekeres MA, Heuer AH, Saunthararajah Y, Barnard J, Tiu RV (leden 2015) . „Výrazná architektura železa u pacientů s myelodysplastickým syndromem s mutací SF3B1 je spojena s variantou sestřihu SLC25A37 se zachovaným intronem“. Leukémie. 29 (1): 188–95. doi:10.1038 / leu.2014.170. PMID  24854990. S2CID  10475563.
  19. ^ Amigo JD, Yu M, Troadec MB, Gwynn B, Cooney JD, Lambert AJ, Chi NC, Weiss MJ, Peters LL, Kaplan J, Cantor AB, Paw BH (duben 2011). "Identifikace distálních cis-regulačních prvků na myších lokusech mitoferrinu pomocí zebrafish transgeneze". Molekulární a buněčná biologie. 31 (7): 1344–56. doi:10.1128 / MCB.01010-10. PMC  3135305. PMID  21248200.
  20. ^ Ren Y, Yang S, Tan G, Ye W, Liu D, Qian X, Ding Z, Zhong Y, Zhang J, Jiang D, Zhao Y, Lu J (11. ledna 2018). „Redukce mitoferrinu vede k abnormálnímu vývoji a prodloužené životnosti u Caenorhabditis elegans“. PLOS ONE. 7 (1): e29666. doi:10.1371 / journal.pone.0029666. PMC  3256167. PMID  22253756.

Další čtení

Tento článek včlení text z United States National Library of Medicine, který je v veřejná doména.